比特币闪电网络：不如预期的发展

原文标题：《深度剖析闪电网络》 撰文：谈国鹏，Ownbit创始人

闪电网络（Lighting Network）是比特币的二层扩容方案。由Joseph Poon和Thaddeus Dryja于2015年提出，并在2016年撰写了其白皮书。

起源 闪电网络的起源可以追溯到比特币白皮书里的微支付通道。微支付通道是一种单向的闪电网络，因此支持者们认为闪电网络起源于中本聪（Satoshi Nakamoto）的设计。

随着比特币的发展，比特币网络的两大弊病逐渐突显：确认速度慢和矿工费用高。而闪电网络的设计目的就是为了解决上述两个问题。在闪电网络白皮书发布两年后的2018年，闪电网络实验室（Lightning Labs）成立，并开始将闪电网络推向实际应用。闪电网络实验室主要由Blockstream公司主导，并获得了众多知名机构和投资人的支持，其中包括推特的创始人Jack Dorsey。

原理 比特币的白皮书阐述了微支付通道的实现，可以让双方之间开启一个单向的支付通道。其主要流程如下：

1. 创建2-2多签账户，并生成存款交易A； 2. 使用locktime参数，生成Refund交易B； 3. 将交易A广播至网络（注意顺序，先要拿到Refund交易才能广播A，为什么？可以思考下）； 4. 不断地更新Refund交易C、D、E...，新的Refund交易的locktime为0，因此比Refund交易B拥有更高的优先权； 5. 将Refund交易N广播至网络，通道关闭，兑现比特币。

原生的比特币网络无法实现双向的微支付通道，主要原因是交易延展性。交易延展性是指在父交易被签名之前，可以先签名子交易（花费尚未完成签名的父交易的交易）的能力。因为交易在完成签名前其交易哈希（txHash）尚未确定，而子交易签名时需要用到父交易的交易哈希，因此在原生的比特币网络下无法实现。隔离见证（SegWit）的激活解决了这一问题。在隔离见证环境下，交易哈希的计算将不包括签名部分。因此在父交易完成签名之前，它的交易哈希已经可以确定，进而实现了先签名子交易、后签名父交易的需求。隔离见证的激活给闪电网络带来了可能。具体来说，闪电网络是在隔离见证环境下，利用了RSMC（revocable sequencematurity contract）（利用sequence参数）来实现双向的微支付通道。多个微支付通道之间可以互相打通，形成网络。例如A和B之间开通了闪电网络通道，B和C之间也开通了闪电网络通道，当A要给C转账时，可以利用B，形成了A->B->C之间的通道。从全局来看这就形成了点对点之间的快速转账的通道网络，因此称为闪电网络。

现状 闪电网络主网beta版于2018年3月15日上线。上线两年多以来，取得了一定的发展，但总体数据并不理想。

截止2020年11月7日的数据显示，比特币闪电网络共运行着14,381个节点（其中7,411个节点开通了活跃的通道）。一共开通了35,043个通道，并锁定了1,030枚BTC。比特币闪电网络锁定BTC数量为当前总流通量的0.0056%。相比于闪电网络获得的关注和期望，这一数据显得不尽人意。可以看出闪电网络在实际使用中并没有取得成功。

缺陷 闪电网络在实际使用场景中受到冷遇，与其本身的缺陷密不可分。闪电网络的缺陷可分为设计缺陷和安全漏洞两大类。

使用闪电网络的前提是开通道和质押。因此它不适合偶发的需求。例如路过一家咖啡店，想用比特币买一杯咖啡。在当前和该咖啡店之间没有通道的情况下（也没有其他路由），闪电网络就非常不适用。因为如果使用闪电网络，你需要进行两次操作：打开通道和关闭通道，而每次通道操作都需要向比特币主网络发送交易，这些操作都需要支付手续费